商飞陈勇总师谈支线客机关键技术与发展方向

陈勇
中国商飞公司工程总师
上海交通大学航空航天学院工程博士研究生，中国商飞公司工程总师、科技委常委、ARJ21飞机型号总设计师，享受国务院政府特殊津贴。曾获国家五一劳动奖章，上海市科技进步一等奖、二等奖各1项，中国航空学会科技进步一等奖、三等奖各1项，国家科技进步一等奖1项，被评为上海科技领军人才、2018年度科技创新人物。

01 研究背景
中国民航总局将使用70座以下涡桨飞机和50座以下各类飞机的航班运输定义为支线运输，航线距离<800 km、年旅客运输量<20万人次的航线市场定义为支线市场。在市场需求牵引和国家政策大力扶持的背景下，支线航空发展迫在眉睫。老牌支线飞机制造商逐渐谢幕，全球支线飞机竞争格局正在重塑。国际支线民机产业格局和产品的变革发展给我们带来了机遇，也提出了挑战。针对支线客机行业技术门槛高，核心技术封锁严重的问题，需要我们对支线客机关键技术进行重点攻关并高度关注未来技术发展方向。因此，本文在分析支线客机任务使命要求基础上，对支线客机总体气动、动力、机载系统这3方面的关键技术进行了详细阐述；并结合民机发展方向，提出了支线客机技术发展方向，基于未来发展，提出了基于自动、自主和智能化的支线客机任务系统概念。

02 主要内容
本文基于支线客机的发展历程，深刻剖析了支线客机的任务使命，从总体气动、动力、机载系统这3方面对支线客机的关键技术进行了详细阐述，其中支线客机总体气动技术包括超临界机翼和机体一体化设计技术、防结冰设计与验证技术和气动弹性设计与验证技术，支线客机动力技术包括全权限数字电子控制（FADEC）技术和分布式控制技术，支线客机机载系统技术包括面向飞行场景开发的正向设计技术、航空电子系统综合设计与验证技术、系统集成设计与验证技术和安全性设计与验证技术。接着结合商用飞机的发展，提出了支线客机的技术发展方向。在支线客机先进气动布局方面，未来支线客机的先进气动布局主要包括超音速布局、支撑翼布局、联接布局和飞翼布局；在支线客机新能源方面，混合电推进技术十分适合应用于航程较短、使用频率较高的支线飞机；在支线飞机驾驶模式发展方面，支线客机单一飞行员驾驶模式和支线货机无人驾驶模式具有非常良好的前景。最后基于未来发展需求，提出了基于自动、自主和智能化的支线客机任务系统概念。自动、自主和人工智能（3A）组织是依据应用计划和任务，根据实施环境和条件，针对系统能力和特征，建立面向不同目标、环境、能力、性能的任务定义、确定、运行和控制管理。

支线客机关键技术与发展方向

基于模型的正向设计流程图片

未来支线客机的先进气动布局图片

单一飞行员驾驶模式

支线无人驾驶货机系统架构

自动、自主、人工智能（3A）组织模式

03 主要结论
对我国来说，在包括支线飞机在内的民用飞机技术领域与国外先进水平仍存在一定差距，且国内干、支线航空发展不平衡的现象远比发达国家严重，从而进一步增加了支线飞机产业所面临的困境。因此，我们需要高度关注可能对今后支线飞机发展产生革命性影响的先进技术，如先进气动布局、新能源、混合动力、驾驶模式变革、智能飞行等，并及时进行预研攻关。今后一旦条件具备，可以随时开展与世界先进水平同步的全新一代支线飞机研发，并与国外同类产品争夺市场。

04 作者简介

陈勇(第一作者、通讯作者)，上海交通大学航空航天学院工程博士研究生，中国商飞公司工程总师、科技委常委、ARJ21飞机型号总设计师，享受国务院政府特殊津贴。曾获国家五一劳动奖章，上海市科技进步一等奖、二等奖各1项，中国航空学会科技进步一等奖、三等奖各1项，国家科技进步一等奖1项，被评为上海科技领军人才、2018年度科技创新人物。

钟科林，中国商飞公司高级工程师。曾获省部级、公司级奖项各2项，作为主要研究人员参与了国家科技部课题2项，工信部专题1项。研究方向为支线飞机发展、民用飞机健康监测与管理、航空电子系统综合等。

罗悦，上海交通大学航空航天学院博士研究生。
曾获国家奖学金、上海交通大学优秀毕业生等荣誉。研究方向为商用飞机单一飞行员驾驶、安全性分析、航空数据挖掘等。

王淼，上海交通大学航空航天学院助理研究员。作为项目负责人主持了上海市自然科学基金、装备发展重点实验室类基金、航空基金重点项目、国防基础科研课题、民机专项课题，作为主要研究人员参与了科技部民口973项目、原总装国防973项目、国家自然科学基金等多项研究课题，曾获得中航工业集团公司科技进步一等奖2项、二等奖1项、“十二五”预研个人三等功。

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